内容正文:
西充中学高2024级生物练习
一、选择题
1.下列对基因工程的说法,错误的是( )
A.基因工程是在分子水平上进行设计和施工
B.基因工程产生的变异属于染色体变异
C.基因工程可以导入不同种生物的基因
D.基因工程可定向改变生物性状
2.下列有关基因工程中限制酶的描述,正确的是( )
A.同种限制酶既可以切割目的基因又可以切割质粒,因此不具备专一性
B.限制酶只能识别和切割DNA,不能识别RNA
C.限制酶与DNA连接酶的作用部位不相同 D.限制酶只能从原核生物中提取
3.DNA连接酶是基因工程的必需工具,下列有关DNA连接酶的叙述,正确的是( )
A.DNA连接酶可以将任意的两个DNA片段连接成一个重组DNA分子
B.DNA连接酶发挥作用时需要识别特定的脱氧核苷酸序列
C.DNA连接酶可以催化两个脱氧核苷酸之间磷酸二酯键的形成
D.T4 DNA连接酶仅能连接平末端
4.质粒是基因工程中常用的分子载体。下列有关质粒的说法正确的是( )
A.质粒是独立于细菌拟核DNA之外的链状DNA分子,可在体外进行自我复制
B.质粒上的基因表达不遵循中心法则,所以可用作外源DNA分子的载体
C.质粒上的抗生素合成基因可作为标记基因用于重组质粒的筛选和鉴定
D.作为外源DNA分子的载体,质粒需具有限制酶能够切割的位点
5.在利用洋葱进行“DNA的粗提取和鉴定”的实验中,相关操作正确的是( )
A.研磨洋葱时,加入适量的研磨液瓦解细胞膜,充分释放核DNA
B.利用定性滤纸进行过滤,以去除杂质,提高DNA的含量和纯度
C.向DNA滤液中加入等体积、预冷的50%酒精,以获得DNA粗提物
D.将白色丝状物加入4mL二苯胺试剂中沸水浴,以利于发生颜色反应
6.有关下图所示的黏性末端的说法,错误的是( )
A.甲、乙、丙黏性末端分别是由不同的限制酶切割产生的
B.甲、乙具有相同的黏性末端,可形成重组DNA分子,但甲与丙的黏性末端不互补
C.a处是磷酸二酯键
D.切割产生甲的限制酶识别的核苷酸序列是
7.下列关于DNA连接酶的叙述,正确的是( )
A.DNA连接酶不需要识别特定的脱氧核苷酸序列
B.一种DNA连接酶只能连接一种黏性末端
C.将单个脱氧核苷酸加到某个DNA片段末端,形成磷酸二酯键
D.连接两条DNA链上碱基之间的氢键
8.下列关于质粒的叙述,正确的是( )
A.细菌质粒的复制过程一定是在宿主细胞外独立进行的
B.质粒只有在导入宿主细胞后才能在宿主细胞内复制
C.质粒是能自主复制的小型环状DNA分子
D.质粒是广泛存在于细菌细胞中的一种颗粒状细胞器
9.某同学拟用限制酶(酶1、酶2、酶3和酶4)、DNA连接酶为工具,将目的基因(两端含相应限制酶的识别序列和切割位点)和质粒进行切割、连接,以构建重组表达载体。限制酶的切割位点如图示。
下列重组表达载体构建方案合理且效率最高的是( )
A.质粒和目的基因都用酶3切割,最好用E.coli DNA连接酶连接
B.质粒用酶3切割、目的基因用酶1切割,用T4 DNA连接酶连接
C.质粒和目的基因都用酶1和酶2切割,用T4 DNA连接酶连接
D.质粒和目的基因都用酶2和酶4切割,用E.coli DNA连接酶连接
10.下面是四种不同质粒的示意图,其中ori为复制必需的序列,AmpR为氨苄青霉素抗性基因,TetR为四环素抗性基因,箭头表示同一种限制性内切核酸酶的酶切位点。若要得到一个能在四环素培养基上生长而不能在氨苄青霉素培养基上生长的含重组DNA的细胞,应选用的质粒是( )
11.利用PCR 获得目的基因后,用限制酶EcoR Ⅰ同时处理目的基因与质粒,拼接后可得到重组基因表达载体,其部分DNA片段如下图所示。下列有关引物的分析正确的是( )
A.通过PCR获取目的基因时,所选的引物可为引物2和引物3
B.检测目的基因是否插入质粒且方向是否正确时,应选用引物1 和引物4进行PCR
C.若设计的引物与模板不完全配对,可适当提高 PCR 复性的温度
D.DNA聚合酶能与引物结合,并从引物的5'端连接脱氧核苷酸
12.基因工程是在DNA分子水平上进行设计施工的。在基因操作的基本步骤中,无需进行碱基互补配对的步骤是( )
A.PCR扩增目的基因
B.基因表达载体的构建
C.将目的基因导入受体细胞
D.目的基因的检测与鉴定
13.如图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图。以下相关叙述,正确的是( )
A.①、②的操作中需要使用限制酶和DNA聚合酶参与
B.一般情况下⑤只要表现出抗虫性状,就表明植株发生了可遗传变异
C.③→④过程利用了膜的结构特性,重组Ti质粒整合到④的染色体上
D.④的染色体上若含有抗虫基因,则⑤就表现出抗虫性状
14.PCR仪实际就是一个温控设备,将样品放入PCR仪后,重复循环变性、退火、延伸三个过程,2~3小时就能将待扩增的目的DNA片段复制出几百万个。下列叙述错误的是( )
A.DNA热变性可逆转的特点是PCR技术的基础之一
B.随着扩增次数的增加,模板链与引物结合的概率增加
C.引物序列越短,目的基因扩增产物错误率越高
D.PCR技术可用于鉴定牛胚胎的性别
15.PCR仪实际上是一个温控设备,能在每次循环的3个步骤间进行温度切换,主要过程如图所示,图中a、b、c表示过程。下列叙述正确的是( )
A.若设计的引物与模板不完全配对,可适当提高PCR复性的温度
B.耐高温的DNA聚合酶能与引物结合,并从引物的5'端连接脱氧核苷酸
C.每次循环需要的引物Ⅰ的数量与引物Ⅱ的相同
D.PCR循环过程控制的温度高低关系为a>b>c
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二、综合题
16.下表中列出了几种限制性内切核酸酶的识别序列及其切割位点,图1、2中箭头表示相关限制性内切核酸酶的切割位点。请回答下列问题。
限制性内切核酸酶
BamHⅠ
Hind Ⅲ
EcoRⅠ
Sma Ⅰ
识别序列及切割位点
(1)一个图1所示的质粒分子经Sma Ⅰ切割前后,分别含有________个游离的磷酸基团。
(2)若对图中质粒进行改造,插入的Sma Ⅰ识别序列越多,质粒的热稳定性越________。
(3)用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒,不能使用Sma Ⅰ切割,原因是
_____________________________________________________________________。
(4)为了获取重组质粒,将切割后的质粒与目的基因片段混合,并加入________酶。
(5)现使用BamHⅠ和Hind Ⅲ两种限制性内切核酸酶同时处理质粒、外源DNA,并对经拼接获得的重组质粒进行再次酶切,假设所用的酶均可将识别位点完全切开,请根据图1、2中标示的切割位点及表中所列的识别序列,对以下酶切结果作出判断。
①采用BamHⅠ和Hind Ⅲ切割,得到________种DNA片段。
②采用EcoRⅠ和Hind Ⅲ切割,得到________种DNA片段。
17.胰岛素A、B链分别表达法是生产胰岛素的方法之一,下图表示生产人成熟胰岛素A链的基本流程:在人胰岛素A链基因前端加入甲硫氨酸编码序列,置于β-半乳糖苷酶基因(不含终止编码序列)末端,再插入到质粒中,并将重组质粒导入大肠杆菌(缺失内源性β-半乳糖苷酶基因),经培养、切割和纯化等得到成熟胰岛素A链,回答下列问题:
(1)应使用限制酶 和 对质粒和插入DNA片段进行切割。
(2)在转化大肠杆菌前,一般先用 处理大肠杆菌细胞,使其处于容易吸收重组DNA分子的生理状态。
(3)重组DNA分子在大肠杆菌中开始转录时,RNA聚合酶首先结合的位点是 。
(4)将经过转化的大肠杆菌涂布在含氨苄青霉素和X-gal的培养基中培养,若观察到 色菌落,可以确定大肠杆菌成功表达胰岛素A链,原因是 。
(5)已知溴化氰可以在甲硫氨酸残基C端切割肽链,成熟的人胰岛素A链不含甲硫氨酸残基,β-半乳糖苷酶含有多个甲硫氨酸残基。由此可知,图中使用溴化氰切割的目的是 。
参考答案
1-5.BBCDA DACCC ACBBC
16.【答案】
(1)0、2
(2)高
(3)Sma Ⅰ会破坏质粒上的抗生素抗性基因和外源DNA中的目的基因
(4)DNA连接
(5)2 3
【详解】
(1)题图1中的质粒为环状,在没有经过Sma Ⅰ切割前,其不含游离的磷酸基团;当被Sma Ⅰ切割后,该质粒变成了一个链状DNA分子,含有2条单链,而在每条单链的5′端都含有1个游离的磷酸基团,故含有2个游离的磷酸基团。
(2)对题图中质粒进行改造是插入Sma Ⅰ识别序列,Sma Ⅰ识别序列中含有多个C—G碱基对,含有的C—G碱基对越多,则所含的氢键越多,因此质粒的热稳定性越高。
(3)在质粒和目的基因上都有一个Sma Ⅰ的切割位点,当使用Sma Ⅰ切割时,会破坏质粒上的抗生素抗性基因和外源DNA中的目的基因。抗生素抗性基因被破坏会导致后期无法根据抗性基因筛选含重组质粒的受体细胞,目的基因被破坏则导致无法得到目的基因的表达产物。
(4)要想将两个DNA片段连接在一起,需要使用DNA连接酶。
(5)用BamHⅠ和Hind Ⅲ两种限制酶同时处理质粒、外源DNA,并经拼接获得的重组质粒中,这两种酶的识别序列仍然完整存在,再用BamHⅠ和Hind Ⅲ两种限制酶进行切割时,可再度被切开,形成2种DNA片段;而EcoRⅠ的识别序列在原质粒中存在且没有被破坏,同时切下的含目的基因的外源DNA片段中还存在1个EcoRⅠ的识别序列,因此在重组质粒中存在2个EcoRⅠ的识别序列,用EcoRⅠ和Hind Ⅲ切割时,可得到3种DNA片段。
17【答案】(1) HindIII BamHI
(2)Ca2+
(3)启动子
(4) 蓝 大肠杆菌缺失内源性β-半乳糖苷酶基因,导入成功的大肠杆菌含有的重组质粒中含有β-半乳糖苷酶基因,表达出的β-半乳糖苷酶分解X-gal产生蓝色
(5)切割β-半乳糖苷酶和胰岛素A链结合而成的融合蛋白,获得成熟的人的胰岛素
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